قوانین جدید دولت آمریکا مبنی بر ممنوعیت فروش تراشه‌های حافظه با پهنای باند بالا یا HBM به چین، شامل تراشه‌های ساخت آمریکا و همچنین حافظه‌های تولیدشده در دیگر کشورهای جهان می‌شود. هم‌زمان با آغاز موج محبوبیت جنون‌آور هوش مصنوعی در جهان، میزان تقاضا برای خریداری این تراشه‌ها در سرتاسر جهان ازجمله چین افزایش‌یافته است.
حافظه با پهنای باند بالا چیست؟
حافظه با پهنای باند بالا یا HBM اساساً دسته‌ای از تراشه‌های حافظه‌ای هستند، اجزای کوچکی که داده‌ها را ذخیره می‌کنند. آن‌ها می‌توانند اطلاعات بیشتری را ذخیره کرده و داده‌ها را سریع‌تر از فناوری قدیمی موسوم به DRAM یا حافظه دسترسی تصادفی پویا انتقال دهند. تراشه‌های HBM معمولاً در کارت‌های گرافیک، دستگاه‌های محاسباتی با کارایی بالا، مراکز داده و وسایل نقلیه خواران استفاده می‌شوند.
مهم‌تر از همه، این تراشه‌ها برای اجرای برنامه‌های هوش مصنوعی محبوبی مانند هوش مصنوعی مولد که توسط پردازنده‌های هوش مصنوعی، مانند واحدهای پردازش گرافیکی یا GPU تولیدشده توسط شرکت Nvidia و Advanced Micro Devices (AMD) تغذیه می‌شوند، ضروری هستند.
محدودیت‌ها چه تأثیری بر چین خواهند داشت؟
آخرین مجموعه محدودیت‌های صادراتی که روز دوم دسامبر اعلام شد، به دنبال دو دور قبلی محدودیت‌های فروش تراشه‌های پیشرفته توسط دولت بایدن در طی ۳ سال گذشته اعلام‌شده است که هدف آن مسدود کردن دسترسی چین به فناوری حیاتی است که می‌تواند به باور آمریکا به این کشور برتری نظامی بدهد.
پکن در تلافی این اقدام دولت آمریکا با اعمال محدودیت‌های تازه بر صادرات ژرمانیوم و گالیم و سایر عناصر مواد ضروری برای ساخت نیمه‌رساناها و سایر تجهیزات با فناوری پیشرفته، پاسخ داده است.
کارشناسان باور دارند آخرین محدودیت‌های صادراتی، توسعه تراشه‌های هوش مصنوعی چین را کند ساخته و در اکثر موارد، دسترسی این کشور به HBM را متوقف خواهد کرد. درحالی‌که توانایی چین برای تولید HBM در حال حاضر از کره جنوبی و آمریکا عقب است، این کشور درحال‌توسعه قابلیت‌های خود در این حوزه است.
جفری چیو، مدیرعامل شرکت Ansforce، مشاور شبکه متخصص در فناوری باور دارد که محدودیت‌های صادراتی آمریکا باعث کاهش دسترسی چین به HBM باکیفیت بهتر در کوتاه‌مدت می‌شود. بااین‌حال، در درازمدت، چین همچنان می‌تواند آن‌ها را با فناوری‌های کمتر پیشرفته تولید کند.
در چین، شرکت‌هایی مانند یانگتزه و چانگزین تولیدکنندگان پیشرو تراشه‌های حافظه هستند. ظاهراً آن‌ها در حال افزایش ظرفیت برای ایجاد خطوط تولید HBM برای تحقق هدف استراتژیک خود برای خودکفایی در این فناوری هستند.
چرا HBM این‌قدر مهم است؟
آنچه تراشه‌های HBM را بسیار قدرتمند می‌کند، در درجه اول فضای ذخیره‌سازی بزرگ‌تر و سرعت بسیار سریع‌تر انتقال داده‌ها در مقایسه با تراشه‌های حافظه معمولی است. ازآنجایی‌که برنامه‌های هوش مصنوعی به محاسبات پیچیده زیادی نیاز دارند، چنین ویژگی‌هایی تضمین می‌کنند که این برنامه‌ها بدون تأخیر یا اشکال اجرا می‌شوند.
فضای ذخیره‌سازی بزرگ‌تر به این معنی است که داده‌های بیشتری را می‌توان ذخیره، انتقال و پردازش کرد که عملکرد برنامه‌های هوش مصنوعی را افزایش می‌دهد زیرا مدل‌های زبان بزرگ یا LLM آن‌ها را قادر می‌سازد تا پارامترهای بیشتری برای آموزش داشته باشند.
سرعت بیشتر ارسال از طریق داده یا پهنای باند بالاتر در اصطلاح تراشه‌ها را به‌عنوان یک بزرگراه در نظر بگیرید. هر چه یک بزرگراه خطوط بیشتری داشته باشد، کمتر احتمال دارد که گلوگاه ایجاد شود و درنتیجه خودروهای بیشتری را در خود جای دهد؛ مثل تفاوت بین بزرگراه دو باندی و بزرگراه ۱۰۰ باندی، در مورد دوم هرگز ترافیکی شکل نخواهد گرفت.
برترین سازندگان چه کسانی هستند؟
در حال حاضر، تنها سه شرکت بر بازار جهانی HBM تسلط دارند. طبق یک یادداشت تحقیقاتی منتشرشده توسط آژانس تحقیقات بازار مستقر ترندفورس در تایپه، از سال ۲۰۲۲، شرکت هینکس از کل سهم بازار ۵۰ درصد را به خود اختصاص داده است. پس‌ازآن سامسونگ با ۴۰ درصد و Micron با ۱۰ درصد قرارگرفته‌اند. انتظار می‌رود که هر دو شرکت کره جنوبی در سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ سهام مشابهی را در بازار HBM به دست آورند که مجموعاً حدود ۹۵ درصد را در اختیار خواهند داشت.
خبرگزاری مرکزی رسمی تایوان به نقل از یکی از مدیران ارشد Micron گزارش داد که در مورد Micron، این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ سهم بازار HBM خود را به چیزی بین ۲۰ تا ۲۵ درصد افزایش دهد.
ارزش بالای HBM باعث شده است که تمام سازندگان بخش قابل‌توجهی از ظرفیت تولید خود را به تراشه‌های حافظه پیشرفته‌تر اختصاص دهند. به گفته آوریل وو، معاون ارشد تحقیقاتی ترندفورس، انتظار می‌رود که HBM بیش از ۲۰ درصد از کل بازار تراشه‌های حافظه استاندارد را به خود اختصاص دهد که از سال ۲۰۲۴ شروع می‌شود و تا سال آینده احتمالاً به بیش از ۳۰ درصد خواهد رسید.
HBM چگونه ساخته می‌شود؟
تصور کنید چندین تراشه حافظه استاندارد را در لایه‌هایی مانند همبرگر روی‌هم قرار دهید. این اساساً ساختار HBM است. در ظاهر به‌اندازه کافی ساده به نظر می‌رسد، اما انجام آن کار آسانی نیست، آن‌قدر که دشواری تولید آن بر قیمت منعکس می‌شود. قیمت فروش واحد HBM چندین برابر بیشتر از یک تراشه حافظه معمولی است.
این به آن دلیل است که ارتفاع یک HBM تقریباً به‌اندازه ۶ تار مو است، به این معنی که هر لایه از تراشه‌های حافظه استاندارد که روی‌هم چیده شده‌اند نیز باید بسیار نازک باشند، شاهکاری که نیاز به تخصص بالای تولید، مشهور به بسته‌بندی پیشرفته دارد.
به گفته متخصصان،هر یک از این تراشه‌های حافظه قبل از اینکه روی‌هم چیده شوند، باید به نازکی نیم تار مو تولید شوند، چیزی که تولید آن بسیار دشوار است. علاوه بر این، موقعیت و اندازه حفره‌هایی روی این تراشه‌های حافظه قبل از نصب روی‌هم برای عبور سیم‌های برق ایجاد می‌شود باید بسیار دقیق باشد.